[发明专利]一种实现小束斑高压脉冲电子束轰击的装置

权利要求书

1.一种实现小束斑高压脉冲电子束轰击的装置，其特征在于：该装置包括大功率高压电源(1)、脉冲偏压电路(2)、灯丝加热电路(3)，分别产生的电压为-150kV、-2000V、12V，大功率高压电源(1)通过电缆Ⅰ(21)与脉冲偏压电路(2)联接，偏压电路(2)通过高压电缆Ⅲ(33)联接栅极(42)，大功率高压电源(1)还通过电缆Ⅱ(22)与灯丝加热电路(3)联接，灯丝加热电路(3)通过高压电缆Ⅰ(31)、高压电缆Ⅱ(32)与灯丝(41)联接，加热灯丝(41)，时序控制电路(6)通过导线A(62)联接脉冲偏压电路(2)，时序控制电路(6)还通过导线B(61)联接偏转扫描电路(7)，偏转扫描电路(7)通过导线C(71)联接偏转线圈(45)，聚焦电路(8)通过导线D(81)联接聚焦线圈(44)；

灯丝(41)下部依次放置栅极(42)、接地的阳极(43)、聚焦线圈(44)和偏转线圈(45)，并安装在真空电子枪(4)内，栅极(42)与阳极(43)之间的电压可调范围为-152～-150kV，

聚焦线圈(44)磁场线圈是平行于真空电子枪(4)的轴线的密绕线圈，聚焦线圈(44)提供的工作磁场方向平行于真空电子枪(4)的轴线，且与脉冲电子束流(9)方向相反，聚焦线圈(44)磁场的强度通过调节流过聚焦线圈(44)中的电流进行调节；

偏转线圈(45)是由两对垂直于真空电子枪(4)轴线方向的带磁芯的密绕线圈组成，所述偏转线圈(45)包含X向偏转的线圈和Y方向偏转的线圈，调整偏转线圈(45)中的电流大小，使脉冲电子束流(9)向X向或Y向偏转角度；

时序控制电路(6)产生同步控制信号，使偏压电路(2)的脉冲束流输出时刻与偏转扫描电路(7)的输出电流波形同步，实现束斑搭接的轰击效应。

2.根据权利要求1所述的实现小束斑高压脉冲电子束轰击的装置，其特征在于：时序控制电路(6)是以DSP数字信号处理器DSPIC30F4011、AD7525为核心的控制电路。

时序控制电路(6)包括数字信号处理器DSPIC30F4011(601)、DAC转化芯片AD7525(602)，数字信号处理器(601)的第25～30管脚RF0～RF5联接DAC转化芯片AD7525(602)的DB0～DB5，数字信号处理器(601)的第33～38管脚RE0～RE5联接DAC转化芯片AD7525(602)的DB6～DB11，数字信号处理器DSPIC30F4011(601)的第22管脚RD2联接DAC转化芯片AD7525(602)的A0、第23管脚RD0联接DAC转化芯片AD7525(602)的A1。

3.根据权利要求2所述的实现小束斑高压脉冲电子束轰击的装置，其特征在于：时序控制电路6中，所述DSP的第4脚AN2用于采样小孔孔径参数调节的模拟量(603)、所述DSP的第5脚AN3用于采样X向扫描距离参数调节的模拟量(604)、所述DSP的第6脚AN4用于采样Y向扫描距离参数调节的模拟量(605)、所述DSP的第7脚AN5用于采样轰击脉冲频率参数调节的模拟量(606)、所述DSP的第8脚AN6用于采样轰击脉冲占空比参数调节的模拟量(607)、所述DSP的第9脚AN7用于采样轰击次数参数调节的模拟量(608)、所述DSP的第10脚AN8用于采样轰击束斑搭接率参数调节的模拟量(609)。

4.根据权利要求2所述的一种实现小束斑高压脉冲电子束轰击的装置，其特征在于：时序控制电路6中的数字信号处理器(601)的第25～30管脚RF0～RF5、第33～第38管脚RE0～RE5的12个I/O端口用于分时输出控制X向线圈电流幅值的数字量与Y向线圈电流幅值的数字量，时序控制电路6中的数字信号处理器(601)的第22管脚RD2与第23管脚RD0两个I/O端口输出数字量用于选择AD7525(602)的模拟量输出端口，时序控制电路6中的数字信号处理器(601)的第24管脚RF6I/O端口用于输出脉冲偏压控制信号(610)。

5.根据权利要求1所述的一种实现小束斑高压脉冲电子束轰击的装置，其特征在于：脉冲轰击频率1～1000Hz，束斑直径Φ2～4mm。